(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含む被測定ガスを抜出す被測定ガス抜出し管と、
前記被測定ガス抜出し管壁面に設けられ、前記被測定ガスが流通する方向の表面に光触媒をコーティングした光触媒層を有する第１の光触媒コーティング窓と、
前記被測定ガス抜出し管の外部に設けられ、波長が可視領域の第１のレーザ光、及び波長が紫外から真空紫外領域の第２のレーザ光を、前記第１の光触媒コーティング窓を介して前記被測定ガスに照射する光照射手段と、
前記被測定ガス抜出し管の前記被測定ガスに第１のレーザ光を照射することで発生する散乱光を検出する検出器と、
前記光照射手段から照射された第１のレーザ光と第２のレーザ光とを分光するハーフミラーと、を具備し、
前記第１のレーザ光が、前記光照射手段から前記第１の光触媒コーティング窓までの光路が前記第２のレーザ光より長い迂回通路を介して前記被測定ガスに照射されることを特徴とする、ガス分析装置。
【請求項２】
前記迂回通路が、前記ハーフミラーと、
前記ハーフミラーで反射された光を反射する少なくとも１つの反射ミラーと、
前記第２のレーザ光を反射して前記第２のレーザ光を前記第１の光触媒コーティング窓に照射するダイクロイックミラーと、から構成される、請求項１に記載のガス分析装置。
【請求項３】
前記ダイクロミックミラーと前記第２のレーザ光の光路に設けられた凹レンズを有する、請求項１又は請求項２に記載のガス分光装置。
【請求項４】
前記光照射手段が、
波長が赤外領域のレーザ光を前記被測定ガスに照射するレーザ照射装置と、
前記レーザ光を前記第１のレーザ光に変換する第１の波長変換器と、
前記第１のレーザ光の少なくとも一部を前記第２のレーザ光に変換する第２の波長変換器と、を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載のガス分析装置。
【請求項５】
前記被測定ガス抜出し管に一対の突出部が設けられ、前記第１の光触媒コーティング窓が、前記一対の突出部の一方の突出部に設けられた、請求項１から請求項４のいずれかに記載のガス分析装置。
【請求項６】
前記第１の光触媒コーティング窓と対向する壁面側に、前記第１のレーザ光を遮蔽する遮蔽部材を有する、請求項１から請求項５のいずれかに記載のガス分析装置。
【請求項７】
前記被測定ガス抜出し管内に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を有する、請求項１から請求項６のいずれかに記載のガス分析装置。
【請求項８】
前記被測定ガス抜出し管内に、オゾンガスを供給するオゾンガス供給手段を有する、請求項１から請求項７のいずれかに記載のガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスのガス成分を分析するガス分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排ガス、処理ガス、燃料ガスなどに含まれるガス化された有害有機化合物の濃度が規制の値の範囲内に抑制されているかを定期的に監視する必要がある。従来より、燃料ガスのガス成分、発熱量などを例えばレーザラマン法を用いてオンラインでモニタリングする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、従来のラマン散乱光を用いてガス成分を分析するガス測定装置である。図１１に示すように、従来のガス測定装置１００は、ガス化炉１０１からガスタービン１０２に送給される配管１０３内を通過する測定試料であるガス（測定ガス）１０４に対してレーザー１０５を測定領域１０６に照射し、測定ガス１０４からのラマン散乱光（散乱光）１０７を分光し、測定データとして取り出すようにしたものである。従来のガス測定装置１００では、レーザー照射装置１１０からレーザ発振によりレーザー光１０５を出力し、レーザー光１０５は石英窓１１１、１１２、電磁弁１１３を通過して測定ガス１０４へ照射する。レーザー光１０５が測定ガス１０４に照射されることで散乱光１０７が発生する。この測定ガス１０４からの散乱光１０７が、レンズ１１４、１１５、偏光素子１１６、ミラー１１７、フィルター１１８、レンズ１１９、分光器１２０を通過して測定ガス１０４からの散乱光１０７を分光し、ＩＣＣＤ（Intensified  Charge  Coupled  Device）カメラ１２１により測定する。ＩＣＣＤカメラ１２１で測定された測定データは測定部１２２で計測される。
【０００４】
このように、レーザラマン法を用い散乱光１０７から測定データとして取り出すことで、燃料ガスのガス成分を数秒など短時間で分析することが可能となるため、燃料ガス化プラントにおいて燃料ガスの制御が可能となり、燃料ガス化プラントの信頼性の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８４２９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、測定ガス１０４にダスト、油分が多く含まれている場合に、これらの油分がレーザ光を入射させるために設けられている石英窓１１２の内側表面など光学部品に付着すると、石英窓１１２の透過率が低下することにより、配管１０３内に入射されるレーザー１０５のレーザ出力が減衰し、得られる散乱光１０７の強度が低下するため、測定精度が悪化する、という問題がある。
【０００７】
よって、燃料ガス成分の分析を行う際、レーザ照射用に用いる窓の交換をすることなく、分析性能の低下を防止し、常に安定したガス計測をすることができるガス分析装置の出現が切望されている。
【０００８】
本発明は、前記問題に鑑み、分析性能の低下を防止しつつ、常時安定してガス計測を行うことができるガス分析装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため本発明のガス分析装置は、油分を含む被測定ガスを抜出す被測定ガス抜出し管と、前記被測定ガス抜出し管壁面に設けられ、前記被測定ガスが流通する方向の表面に光触媒をコーティングした光触媒層を有する第１の光触媒コーティング窓と、前記被測定ガス抜出し管の外部に設けられ、波長が可視領域の第１のレーザ光、及び波長が紫外から真空紫外領域の第２のレーザ光を、前記第１の光触媒コーティング窓を介して前記被測定ガスに照射する光照射手段と、前記被測定ガス抜出し管の前記被測定ガスに第１のレーザ光を照射することで発生する散乱光を検出する検出器と、前記光照射手段から照射された第１のレーザ光と第２のレーザ光とを分光するハーフミラーと、を具備し、前記第１のレーザ光が、前記光照射手段から前記第１の光触媒コーティング窓までの光路が前記第２のレーザ光より長い迂回通路を介して前記被測定ガスに照射されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のガス分析装置においては、前記迂回通路が、前記ハーフミラーと、前記ハーフミラーで反射された光を反射する少なくとも１つの反射ミラーと、前記第２のレーザ光を反射して前記第２のレーザ光を前記第１の光触媒コーティング窓に照射するダイクロイックミラーと、から構成されることが好ましい。
【００１１】
本発明のガス分析装置においては、前記ダイクロミックミラーと前記第２のレーザ光の光路に設けられた凹レンズを有することが好ましい。
【００１２】
本発明のガス分析装置においては、前記光照射手段が、波長が赤外領域のレーザ光を前記被測定ガスに照射するレーザ照射装置と、前記レーザ光を前記第１のレーザ光に変換する第１の波長変換器と、前記第１のレーザ光の少なくとも一部を前記第２のレーザ光に変換する第２の波長変換器と、を有することが好ましい。
【００１３】
本発明のガス分析装置においては、前記被測定ガス抜出し管に一対の突出部が設けられ、前記第１の光触媒コーティング窓が、前記一対の突出部の一方の突出部に設けられたことが好ましい。
【００１４】
本発明のガス分析装置においては、前記第１の光触媒コーティング窓と対向する壁面側に、前記第１のレーザ光を遮蔽する遮蔽部材を有することが好ましい。
【００１５】
本発明のガス分析装置においては、前記被測定ガス抜出し管内に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段を有することが好ましい。
【００１６】
本発明のガス分析装置においては、前記被測定ガス抜出し管内に、オゾンガスを供給するオゾンガス供給手段を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、波長が紫外領域から真空紫外領域の第２のレーザ光を光触媒コーティング窓に照射することで、光触媒コーティング窓にコーティングした光触媒の機能が発揮されることにより光触媒コーティング窓の表面に付着した汚れを除去することができる。このため、波長が可視光領域の第１のレーザ光を光触媒コーティング窓を通過する際に光の強度が低減されることなく被測定ガスに照射することができると共に、第１のレーザ光を燃料ガスに照射することで散乱する散乱光の強度も低減されることなく測定することができる。これにより、窓を交換することなく、常時安定して被測定ガスの分析の測定精度を維持しつつ、測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による実施例１に係る第一のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
【図２】図２は、窓への中間層、ＴｉＯ2層の積層状態を示す図である。
【図３】図３は、計測チャンネルと信号強度との関係を示す図である。
【図４】図４は、時間と水素の信号強度との関係を示す図である。
【図５】図５は、本発明による実施例２に係る第二のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
【図６】図６は、第１のレーザ光のパルス時間幅と第２のレーザ光のパルス時間幅との関係を示す図である。
【図７】図７は、第１のレーザ光と第２のレーザ光との光路を簡略に示す図である。
【図８】図８は、本発明による実施例３に係る第三のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
【図９】図９は、本発明による実施例４に係る第四のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
【図１０】図１０は、本発明による実施例５に係る第五のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
【図１１】図１１は、従来のラマン散乱光を用いてガス成分を分析するガス測定装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００２０】
本発明による実施例１に係る第一のガス分析装置について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明による実施例１に係るガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
図１に示すように、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａは、油分を含む被測定ガスとして燃料ガス１１を抜出す燃料ガス抜出し管（被測定ガス抜出し管）１２と、この燃料ガス抜出し管１２に窓１３が設けられ、この窓１３の燃料ガス１１が流通する方向の面側に光触媒として酸化チタン（ＴｉＯ2）をコーティングしたＴｉＯ2層（光触媒層）１４を有する酸化チタン（ＴｉＯ2）コーティング窓１５と、ＴｉＯ2コーティング窓１５に外部から波長が可視領域の第１のレーザ光１６、波長が紫外から真空紫外領域の第２のレーザ光１７の両方をＴｉＯ2コーティング窓１５を通過して燃料ガス１１に照射させる光照射手段１８と、燃料ガス抜出し管１２の燃料ガス１１に第１のレーザ光１６を照射することで発生する散乱光１９を検出する検出器２０と、を有するものである。
【００２１】
被測定ガスである燃料ガス１１中の計測対象のガス成分としては、例えば一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、水（Ｈ2Ｏ）、二酸化窒素（ＮＯ2）、メタン（ＣＨ4）、アンモニア、ベンゼン等を例示することができる。
【００２２】
燃料ガス抜出し管１２は煙道２１に連結され、煙道２１内を流れる燃料ガス１１を燃料ガス抜出し管１２から一部抜出す。燃料ガス抜出し管１２より燃料ガス１１を連続的に抜出すことで、燃料ガス１１中のガス成分を連続して測定することができる。
【００２３】
また、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａにおいては、光照射手段１８は、波長が赤外領域のレーザ光２２を燃料ガス１１に照射するレーザ照射装置２３と、レーザ光２２を第１のレーザ光１６に変換する第１の波長変換器２４と、第１のレーザ光１６の一部を第２のレーザ光１７に変換する第２の波長変換器２５と、により構成されている。
【００２４】
また、レーザ照射装置２３から照射されるレーザ光２２としては、例えばＹＡＧ結晶に微量のＮｄ(ネオジウム)を添加した結晶体に強い励起光を照射することで得られるＹＡＧレーザ（波長：１０６４ｎｍ）が用いられる。また、レーザ照射装置２３より照射されるレーザ光２２としては、ＹＡＧレーザに限定されるものではなく、波長が赤外領域の光であれば用いることができる。
【００２５】
レーザ光２２は、第１の波長変換器２４において波長が可視領域の第１のレーザ光１６に変換される。第１の波長変換器２４には、非線形光学結晶が備えられ、レーザ光２２を非線形光学結晶に通して第１のレーザ光１６を得るようにしている。非線形光学結晶としては、例えば、ベータバリウムボライト（β-ＢａＢ2Ｏ4：ＢＢＯ）結晶、ＫＴｉＯＰＯ4（ＫＴＰ）結晶などが例示される。レーザ光２２は、波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザである時は、第１のレーザ光１６はその第二高調波である波長が５３２ｎｍのレーザ光に変換される。また、第１のレーザ光１６は第二高調波（波長：５３２ｎｍ）に限定されるものではなく、波長が可視領域のレーザ光であればよい。
【００２６】
第１の波長変換器２４で波長変換された第１のレーザ光１６の一部は、第２の波長変換器２５において第２のレーザ光１７に変換される。第１の波長変換器２５には、非線形光学結晶が備えられ、第１のレーザ光１６を非線形光学結晶に通して第２のレーザ光１７を得るようにしている。非線形光学結晶としては、例えばＢＢＯ結晶などが例示される。第２のレーザ光１７は波長が紫外領域のレーザ光であり、第２のレーザ光１７のパルス波長は、例えば２１３ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であるのが好ましい。また、第２のレーザ光１７のパルス波長は、レーザ発振の容易さなどから、例えば２１３ｎｍ、２６６ｎｍ、３５５ｎｍを用いるのが特に好ましい。これは、非線形光学結晶を設置するだけで、第２のレーザ光１７を発振できるので、設置が容易であり、メンテナンス性も良いためである。なお、第２のレーザ光１７の波長は２１３ｎｍ以上３５５ｎｍ以下に限定されるものではなく、第２のレーザ光１７は波長が紫外領域のレーザ光であればよい。
【００２７】
また、第２の波長変換器２５は、第１のレーザ光１６の一部を第２のレーザ光１７に波長変換しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１のレーザ光１６の全部を第２のレーザ光１７に波長変換するようにしてもよい。
【００２８】
第１のレーザ光１６と、第２の波長変換器２５で波長が変換された第２のレーザ光１７とは、同軸で進行し、反射ミラー２６で反射され、ＴｉＯ2コーティング窓１５に向けて光路を変更し、集光レンズ２７で集光された後、第１のレーザ光１６及び第２のレーザ光１７はＴｉＯ2コーティング窓１５に同時に到達する。
【００２９】
また、レーザ照射装置２３から照射されるレーザ光２２のパルス時間幅（レーザパルス幅）は０．１ナノ秒（ｎｓ）以上１００ナノ秒（ｎｓ）以下、より好ましくは１ｎｓ以上１０ｎｓ以下であることが好ましい。これは、パルス時間幅が１００ｎｓを越えると、確保すべき光路が長くなるためであり、パルス時間幅が０．１ｎｓを下回ると窓１３に照射される光量が少なくなるため、効率的な光触媒の機能が達成されないからである。
【００３０】
また、レーザ照射装置２３から照射されるレーザ光２２のレーザエネルギー密度は１ＭＷ／ｃｍ2以上１０００ＭＷ／ｃｍ2以下、より好ましくは１０ＭＷ／ｃｍ2以上１００ＭＷ／ｃｍ2以下であることが好ましい。これはレーザエネルギー密度が１ＭＷ／ｃｍ2を下回ると、効率的な光触媒の機能が達成されないためであり、レーザエネルギー密度が１０００ＭＷ／ｃｍ2を超えると、光密度が高くなるため、窓１３の破損を生じる虞があるためである。
【００３１】
よって、第２のレーザ光１７の波長が２１３ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であり、第２のレーザ光１７のパルス時間幅が０．１ｎｓ以上１００ｎｓであると共に、レーザエネルギー密度が１ＭＷ／ｃｍ2以上１０００ＭＷ／ｃｍ2以下とすることで、レーザ光２２を波長変換して得られる第２のレーザ光１７によりＴｉＯ2の光触媒の機能を有効に発揮させることができる。
【００３２】
燃料ガス抜出し管１２の内壁１２ａに一対の突出部２８−１、２８−２が突出して設けられている。突出部２８−１、２８−２は、燃料ガス抜出し管１２を挟んで対抗して設けられている。本実施例においては、ＴｉＯ2コーティング窓１５は、一方の突出部２８−１の内壁２８ａに設けられている。ＴｉＯ2コーティング窓１５は、図２に示すように、内壁２８ａに設けた窓１３の上に中間層３１、ＴｉＯ2層１４の順で燃料ガス抜出し管１２の内側に向かって積層されている。
【００３３】
窓１３は、第１のレーザ光１６、第２のレーザ光１７を透過させるものとする。窓１３の材料には、例えばソーダライムガラスを用いるのが好ましい。中間層３１には、例えばシリカ（ＳｉＯ2）を主成分として含む材料などが用いられる。
【００３４】
窓１３の材料として、例えばソーダライムガラスを用い、このソーダライムガラスの表面上にＴｉＯ2層１４を積層すると、ソーダライムガラスを構成するナトリウムイオン（Ｎａ+）がＴｉＯ2と反応してＴｉＯ2の光触媒の機能を低下させ、ＴｉＯ2層１４の表面に入射した光が乱れて進行するため、対象物が歪んで見えてしまう。
【００３５】
これに対し、ＴｉＯ2コーティング窓１５のように、窓１３とＴｉＯ2層１４との間に中間層３１を設けることで、中間層３１がソーダライムガラスを構成するＮａ+がＴｉＯ2層１４に侵入するのを防ぐため、ＴｉＯ2の光触媒の機能の低下を防ぐことができる。このため、ＴｉＯ2層１４の表面に入射した光が乱れることなく進行することができるため、測定用の窓に用いることができる。
【００３６】
ＴｉＯ2層１４の表面には、燃料ガス１１中に含まれるタールに起因するミストや、油分など有機物に起因して発生する固着物が付着する。第２のレーザ光１７がＴｉＯ2コーティング窓１５に照射されることで、第２のレーザ光１７は紫外光であるため、ＴｉＯ2層１４の表面では光触媒の機能が発揮される。ＴｉＯ2の光触媒としての機能が発揮されることにより、燃料ガス１１中に含まれるミストや、有機物などの固着物がＴｉＯ2層１４の表面に生成されるのを防止することができるため、ＴｉＯ2層１４の表面が汚染されるのを防止することができる。
【００３７】
また、突出部２８−１には、突出部２８−１内に不活性ガス３４を供給する不活性ガス供給部（不活性ガス供給手段）３５を設けている。不活性ガス供給部３５より突出部２８−１内に不活性ガス３４を供給することで、ＴｉＯ2層１４の表面に積層される燃料ガス１１に起因する煤塵をパージすることができる。不活性ガス３４としては、例えばＮ2ガス、Ａｒガスなどを用いることができる。
【００３８】
また、第２のレーザ光１７として紫外光を用いているが、波長が２００ｎｍ以下の真空紫外領域では、酸素分子の光吸収の影響があるので、第２のレーザ光１７が燃料ガス１１に照射される周囲環境を不活性ガス３４で充填させることで酸素分子の光吸収の影響を抑制することができる。
【００３９】
ＴｉＯ2層１４の膜厚としては、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。これは、ＴｉＯ2層１４の膜厚が１０ｎｍより小さいと、ＴｉＯ2層１４が中間層３１から剥離し易いためである。また、ＴｉＯ2層１４の膜厚が１０００ｎｍより大きいと、光の透過率が低下するためである。なお、ＴｉＯ2層１４の膜厚は、特に上記範囲に限定されるものではなく、ＴｉＯ2層１４の光触媒の機能が発揮されるものであればよい。
【００４０】
また、光触媒としてＴｉＯ2を用いているが、ＴｉＯ2を用いる場合、触媒性能に優れたアナターゼ型の結晶構造を有するＴｉＯ2を用いるのが特に好ましい。また、本実施例に係る第一の排ガス分析装置１０Ａにおいては、光触媒の材料としてＴｉＯ2を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化鉄なども用いることができる。
【００４１】
ＴｉＯ2コーティング窓１５と対向する壁面側に、第１のレーザ光１６を遮蔽するダンパ（遮蔽部材）３６が設けられている。ダンパ３６は、燃料ガス抜出し管１２の他方の突出部２８−２に設けられている。第２の波長変換器２５において波長変換されなかった第１のレーザ光１６はＴｉＯ2コーティング窓１５を通過してダンパ３６に吸収される。
【００４２】
また、第１のレーザ光１６は燃料ガス抜出し管１２内に抜き出された燃料ガス１１中のガス成分、煤塵等で散乱し、散乱光１９を発生する。この第１のレーザ光１６から発生した散乱光１９は、第１のレーザ光１６が燃料ガス１１中のＣＯなどガス成分に入射することで発生するラマン散乱光と、燃料ガス１１中の煤塵等に入射することで散乱するミー散乱光（光の波長と同程度かそれ以上の粒子による散乱光）とが含まれる。
【００４３】
この第１のレーザ光１６から発生した散乱光１９は、燃料ガス抜出し管１２内からＴｉＯ2コーティング窓１５を通過して反射ミラー３７で反射され、集光レンズ３８で集光された後、分光器３９で分光された後、検出器２０で検出され、測定される。
【００４４】
よって、第２のレーザ光１７がＴｉＯ2層１４に照射されることで、ＴｉＯ2層１４の表面に付着した燃料ガス１１中に含まれるミストや、有機物などの固着物を光触媒の」効果により除去することができる。このため、ＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する第１のレーザ光１６のレーザ出力が低下されることなく燃料ガス１１に照射することができる。また、散乱光１９がＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する際、光の強度を低下することなく検出器２０に照射し、測定することができる。
【００４５】
また、図３は、計測チャンネルと信号強度との関係を示す図である。
尚、図３の測定には、波長が５３２ｎｍ程度のレーザ光を用いて行なったものである。
図３に示すように、測定ガスとしてＨ2ガスを用いたときには、波長が６９３ｎｍ付近でピークが観測される。よって、測定ガスとしてＨ2ガスを用いるときには、波長が６９３ｎｍ付近の光を検出用として用いることで高い測定性能が得られる。
【００４６】
図４は、時間と水素の信号強度との関係を示す図である。
図４中、試験例１は、窓１３にＴｉＯ2層１４をコーティングしたＴｉＯ2コーティング窓１５を有する本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａを用いて行なった試験結果を示す（図４中、太線）。比較例１は、窓１３にＴｉＯ2層１４をコーティングしていない従来より用いられている図１１に示すようなラマン散乱光を測定するガス測定装置を用いて行なった試験結果を示す（図４中、破線）。
尚、図４の測定には、波長が５３２ｎｍ程度のレーザ光を用いて行なったものである。また、Ｈ2ガスを測定ガスとして用いて行なっているので、図３に示すように、波長が６９３ｎｍ付近の光を検出して行なった。
図４に示すように、従来より用いられている図１１に示すようなラマン散乱光を測定するガス測定装置を用いてガス成分の分析を行った比較例１の場合、時間が経過するに従ってＨ2の信号強度は低下していった。これに対し、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａを用いてガス成分の分析を行った試験例１では、常時安定してＨ2の信号強度が高く維持できた。よって、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａを用いてガス成分の分析を行うことで、散乱光１９の光の強度を低下させることなく検出器２０で検出し、安定してガス成分の測定をすることができる。
【００４７】
また、ＴｉＯ2層１４の光触媒の機能を発揮させる第２のレーザ光１７と、燃料ガス１１のガス成分の分析用に用いる第２のレーザ光１７とはレーザ照射装置２３から照射される単一のレーザ光２２を用いている。また、レーザ照射装置２３から照射されるレーザ光２２はパルス時間幅で調整することができる。よって、燃料ガス１１のガス成分の分析を行う装置の構成を簡略にすることができると共に、ガス成分の分析精度を向上させることができる。
【００４８】
また、検出器２０としては、例えば、ＩＣＣＤ（Intensified  Charge  Coupled  Device)カメラなどが用いられる。検出器２０としてＩＣＣＤカメラを用い、ラマン散乱光、ミー散乱光を検知することにより、燃料ガス１１中のガス成分、煤塵を監視することができる。これにより、燃料ガス１１中に含まれるガス成分、煤塵等を検知することができる。
【００４９】
燃料ガス抜出し管１２内は燃料ガス１１が流れているため分析中は開けることができないが、燃料ガス抜出し管１２内の煤塵の有無を検出器２０で検知することで、燃料ガス抜出し管１２内の燃料ガス１１中の煤塵に起因する汚れを事前に予測することができるため、Ｎ2ガス３４によりＴｉＯ2層１４の表面に積層される燃料ガス１１に起因する煤塵をパージすることもできる。
【００５０】
なお、検出器２０として、ＩＣＣＤカメラを用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光電子増倍管（ＰＭＴ:Photomultiplier）など第１のレーザ光１６の散乱光１９を検出できるものであればよい。
【００５１】
このように、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａによれば、波長が紫外領域の第２のレーザ光１７をＴｉＯ2コーティング窓１５に照射することで、ＴｉＯ2層１４の表面に付着した燃料ガス１１中に含まれるミストや、有機物などの固着物をＴｉＯ2の光触媒の機能が発揮されることにより除去することができる。よって、波長が可視領域の第１のレーザ光１６がＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する際に光の強度が低減されることなく燃料ガス１１に照射することができると共に、第１のレーザ光１６を燃料ガス１１に照射することで散乱する散乱光１９の強度も低減されることなく測定することができる。
【００５２】
従って、ＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する第１のレーザ光１６と散乱光１９との光の強度の低下を抑制することができるため、窓１３など光学部品の汚れにより第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力低下に伴い検出感度が低下し、測定能力が低下するのを防止し、窓１３を交換することなく、常時安定して燃料ガス１１の分析の測定精度を維持しつつ、測定することができる。
【００５３】
また、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａにおいては、ＴｉＯ2コーティング窓１５を突出部２８−１の内壁２８ａに設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料ガス１１の通路の壁面に設けるようにすればよいため、燃料ガス抜出し管１２の壁面にＴｉＯ2コーティング窓１５を設けるようにしてもよい。
【００５４】
また、本実施例に係る第一のガス分析装置１０Ａにおいては、被測定ガスとしてボイラ等から排出される燃料ガス１１中のガス分析について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の燃焼設備等から排出されるガスを被測定用ガスとして分析を行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００５５】
本発明による実施例２に係る第二のガス分析装置について、図５を参照して説明する。
図５は、本発明による実施例２に係る第二のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
本実施例に係る第二のガス分析装置は、図１に示す実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａの構成と同様であるため、同一部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００５６】
図５に示すように、本実施例に係る第二のガス分析装置１０Ｂは、前記図１に示した実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａの第１のレーザ光１６が第２の波長変換器２５を迂回する迂回通路４１を有するものである。
【００５７】
迂回通路４１は、第１のレーザ光１６を分光するハーフミラー４２と、反射ミラー４３−１、４３−２と、第１のレーザ光１６を透過すると共に、第２のレーザ光１７を反射するダイクロイックミラー４４と、で構成されている。また、第２の波長変換器２５の後流側には、凹レンズ４５が設けられ、凹レンズ４５は第２の波長変換器２５とダイクロイックミラー４４との間に配置されている。また、迂回通路４１には、凸形状である集光レンズ２７が設けられ、集光レンズ２７は反射ミラー４３−２とダイクロイックミラー４４との間に配置されている。
【００５８】
レーザ照射装置２３から照射されたレーザ光２２は第１の波長変換器２４で波長変換され、第１のレーザ光１６となった後、ハーフミラー４２で分光された第１のレーザ光１６ａの一部は、第２の波長変換器２５で波長変換され、第２のレーザ光１７となる。また、第２の波長変換器２５とダイクロイックミラー４４との間に凹レンズ４５を設けているため、第２のレーザ光１７の光束は拡大される。また、ダイクロイックミラー４４は、第１のレーザ光１６ａを透過し、第２のレーザ光１７を反射するため、第１のレーザ光１６ａはダイクロイックミラー４４を透過してダンパ４６で吸収され、第２のレーザ光１７はダイクロイックミラー４４で反射される。このため、第２のレーザ光１７のみ光束を拡大しながらＴｉＯ2コーティング窓１５に照射させることができる。
【００５９】
よって、第２のレーザ光１７をＴｉＯ2層１４の全面に照射させることができるため、窓１３の全面において窓汚れなどに起因する窓透過率の低下が回避できる。そのため、ＴｉＯ2層１４の全面に照射される散乱光１９は窓汚れによる光量低下が起こることなく、検出器２０に照射され、検出用に用いることができる。
【００６０】
ハーフミラー４２で分光された他の第１のレーザ光１６ｂは、迂回通路４１を経由してＴｉＯ2コーティング窓１５に導くことができる。即ち、ハーフミラー４２で反射され分光された第１のレーザ光１６ｂは、反射ミラー４３−１、４３−２で光路を変更し、ダイクロイックミラー４４を透過してＴｉＯ2コーティング窓１５に導かれる。第１のレーザ光１６ｂが迂回通路４１を経由することで、ハーフミラー４２から迂回通路４１を経由してＴｉＯ2コーティング窓１５までの光路の長さをハーフミラー４２から第２の波長変換器２５を通過してＴｉＯ2コーティング窓１５までの光路の長さよりも長くすることができる。
【００６１】
このため、第２の波長変換器２５で第１のレーザ光１６ａを波長変換した第２のレーザ光１７は、迂回通路４１を経由する第１のレーザ光１６ｂよりもＴｉＯ2コーティング窓１５に早く照射させることができる。ＴｉＯ2コーティング窓１５に第２のレーザ光１７を照射することによりＴｉＯ2コーティング窓１５のＴｉＯ2層１４の表面で光触媒としての機能が働くため、迂回通路４１を経由した第１のレーザ光１６ｂがＴｉＯ2コーティング窓１５に到着する前に、予め燃料ガス１１中に含まれるミスト、有機物などの固着物がＴｉＯ2層１４の表面に生成されるのを防止することができる。
【００６２】
よって、第２のレーザ光１７より遅れて燃料ガス１１に照射される第１のレーザ光１６ｂが、ＴｉＯ2コーティング窓１５で第１のレーザ光１６ｂのレーザ出力が低下するのを防ぐことができる。従って、第１のレーザ光１６ｂのレーザ出力を低下させることなく燃料ガス１１に照射させることができる。また、散乱光１９がＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する際、光の強度を低下することなく検出器２０に照射し、測定することができる。
【００６３】
迂回通路４１の長さは、第１のレーザ光１６のパルス時間幅に応じて調整する。図６は、第１のレーザ光のパルス時間幅と第２のレーザ光のパルス時間幅との関係を示す図である。図６に示すように、第１のレーザ光１６のパルスと第２のレーザ光１７のパルスとを１０ｎｓとしたとき、第１のレーザ光１６、第２のレーザ光１７は、１ｎｓで３０ｃｍ進む。そのため、第２のレーザ光１７が第１のレーザ光１６よりも１０ｎｓ遅れてＴｉＯ2コーティング窓１５に照射されるようにするためには、迂回通路４１を経由して遅延する分の長さが３ｍとなるように調整する必要がある。
【００６４】
図７は、第１のレーザ光と第２のレーザ光との光路を簡略に示す図である。図７に示すように、第１のレーザ光１６ｂが第２のレーザ光１７よりも１０ｎｓ遅れてＴｉＯ2コーティング窓１５に照射されるようにするためには、下記式（１）、（２）を満たすようにし、遅延する分の光路の長さが３ｍとなるように調整する。
Ａ＋Ｃ＝３ｍ  ・・・（１）
Ｂ＝Ｄ  ・・・（２）
但し、ハーフミラー４２と反射ミラー４３−１との距離をＡ、ハーフミラー４２とダイクロイックミラー４４との距離をＢ、反射ミラー４３−２とダイクロイックミラー４４との距離をＣ、反射ミラー４３−１と反射ミラー４３−２との距離をＤ、とする。
【００６５】
このように、本実施例に係る第二のガス分析装置１０Ｂによれば、第１のレーザ光１６ｂは迂回通路４１を経由させ、第１のレーザ光１６ｂを第２のレーザ光１７よりも遅れてＴｉＯ2コーティング窓１５に照射することで、予め燃料ガス１１中に含まれるミストや、有機物などの固着物がＴｉＯ2層１４の表面に付着するのを防止することができる。燃料ガス１１のガス分析の開始時点より第１のレーザ光１６がＴｉＯ2コーティング窓１５を通過する際に光の強度が低減されることなく燃料ガス１１に照射することができると共に、第１のレーザ光１６を燃料ガス１１に照射することで散乱する散乱光１９の強度も低減されることなく測定することができる。
【００６６】
また、第２の波長変換器２５とダイクロイックミラー４４との間に設けた凹レンズ４５により第２のレーザ光１７の光束を拡大し、第２のレーザ光１７をＴｉＯ2層１４の全面に照射させることができるため、窓１３の全面において窓汚れなどに起因する窓透過率の低下が回避できる。そのため、ＴｉＯ2層１４の全面に照射される散乱光１９を窓汚れによる光量低下を生じることなく、検出器２０に照射させることができ、検出用に用いることができる。
【００６７】
従って、燃料ガス１１のガス分析の開始時点より窓１３など光学部品の汚れにより第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力の低下を防止でき、窓１３を交換することなく、常時安定して燃料ガス１１の分析の測定精度を維持しつつ測定することができる。
【００６８】
また、本実施例に係る第二のガス分析装置１０Ｂにおいては、第２の波長変換器２５とダイクロイックミラー４４との間に凹レンズ４５を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、凹レンズ４５は設けなくてもよい。また、反射ミラー４３−２とダイクロイックミラー４４との間に集光レンズ２７を設けているが、本発明はこれに限定されるものではなく、集光レンズ２７は設けなくてもよい。この場合には、集光レンズ２７はダイクロイックミラー４４と反射ミラー３７との間に設けるようにする。
【実施例３】
【００６９】
本発明による実施例３に係るガス分析装置について、図８を参照して説明する。
図８は、本発明による実施例３に係るガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
本実施例に係る第三のガス分析装置１０Ｃは、図１に示す実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａ又は図５に示す実施例２に係る第二のガス分析装置１０Ｂの構成と同様であるため、同一部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００７０】
図８に示すように、本実施例に係る第三のガス分析装置１０Ｃは、突出部２８−１内に、オゾン（Ｏ3）ガス５１を供給するオゾン（Ｏ3）ガス供給部（Ｏ3ガス供給手段）５２を有するものである。
【００７１】
Ｏ3ガス５１を突出部２８−１内に供給し、窓１３にコーティングされたＴｉＯ2層１４に第２のレーザ光１７を照射することで、Ｏ3は、ＴｉＯ2の表面において下記式（３）のように反応して酸化剤を生成し、ＴｉＯ2層１４の表面において光触媒効果をより向上させることができる。このため、燃料ガス１１中に含まれるミスト、固着物がＴｉＯ2層１４の表面に生成されるのを更に効果的に防止することができる。
Ｏ3  →  Ｏ・＋Ｏ2-  ・・・（３）
【００７２】
また、突出部２８−１内にＯ3ガス５１を供給することで、ＴｉＯ2層１４の表面に積層される燃料ガス１１に起因する煤塵などをパージすることができる。
【００７３】
よって、本実施例に係る第三のガス分析装置１０Ｃによれば、突出部２８−１内にＯ3ガス５１を供給し、ＴｉＯ2層１４の表面に生成される燃料ガス１１中のミスト、固着物などの酸化分解を促進することで、ミスト、固着物の分解効率を更に向上させることができると共に、ＴｉＯ2層１４の表面に積層される煤塵などをパージすることができる。
【００７４】
このため、窓１３など光学部品の汚れにより第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力の低下をより確実に防止でき、窓１３を交換することなく、燃料ガス１１の分析の測定精度を維持しつつより安定してガス分析を行うことができる。
【実施例４】
【００７５】
本発明による実施例４に係る第四のガス分析装置について、図９を参照して説明する。
図９は、本発明による実施例４に係るガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄは、図１に示す実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａ乃至図８に示す実施例３に係る第三のガス分析装置１０Ｃの構成と同様であるため、同一部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００７６】
図９に示すように、本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄは、前記図１に示した実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａの対向する一対の突出部２８−１、２８−２内にＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２を各々設けてなるものである。
即ち、図９に示すように、本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄは、前記図１に示した実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａの他方の突出部２８−２内に更にＴｉＯ2コーティング窓１５−２が設けられ、突出部２８−２内に設けたＴｉＯ2コーティング窓１５−２と突出部２８−２の内壁２８ａとの間に、第１のレーザ光１６は透過し、第２のレーザ光１７は反射させるダイクロイックミラー６１を有するものである。
【００７７】
ＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２は、ＴｉＯ2層１４−１、１４−２が燃料ガス抜出し管１２の内側に対向するように配置されている。ＴｉＯ2コーティング窓１５−１は、第２のレーザ光１７の入射方向から、窓１３−１、中間層３１−１、ＴｉＯ2層１４−１の順に配置されている。ＴｉＯ2コーティング窓１５−２は、ダイクロイックミラー６１で反射した第２のレーザ光１７の入射方向から、窓１３−２、中間層３１−２、ＴｉＯ2層１４−２の順に配置されている。
【００７８】
突出部２８−２内にダイクロイックミラー６１を設けることで、ＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２を透過した第１のレーザ光１６はダイクロイックミラー６１を透過し、第２のレーザ光１７のみ反射させることができる。このため、ダイクロイックミラー６１で反射された第２のレーザ光１７をＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２の表面のＴｉＯ2層１４−１、１４−２に照射させることができる。
【００７９】
これにより、ＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２の表面に第２のレーザ光１７が照射される時間を増大させることができるため、ＴｉＯ2層１４−１、１４−２に安定して第２のレーザ光１７を照射させることができ、燃料ガス１１中に含まれるミスト、有機物などの固着物に起因するＴｉＯ2層１４−１、１４−２の表面の汚れを安定して除去することができる。
【００８０】
また、ダイクロイックミラー６１で第１のレーザ光１６は透過され、分光器３９に到達することはないため、測定ノイズを除去することができ、測定精度を向上させることができる。
【００８１】
また、突出部２８−１には突出部２８−１内にＯ3ガス５１を供給するＯ3ガス供給部５２を設けている。突出部２８−１内にＯ3ガス５１を供給することで、ＴｉＯ2層１４−１の表面に積層される燃料ガス１１に起因する煤塵などをパージすることができると共に、ＴｉＯ2層１４−１の表面に生成される燃料ガス１１中のミスト、固着物などの酸化分解を促進することができる。
【００８２】
また、突出部２８−２内に不活性ガス６２を供給する不活性ガス供給部６３を設けている。突出部２８−２内に不活性ガス６２を供給することで、ＴｉＯ2層１４−２の表面に積層される燃料ガス１１に起因する煤塵などをパージすることができる。不活性ガスとしては、例えばＮ2ガス、Ａｒガスなどを用いることができる。
【００８３】
従って、本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄによれば、突出部２８−２内にＴｉＯ2コーティング窓１５−２と、ＴｉＯ2コーティング窓１５−２と突出部２８−２の内壁２８ａとの間にダイクロイックミラー６１とを設けることで、ＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２のＴｉＯ2層１４−１、１４−２に安定して第２のレーザ光１７を照射させることができる。このため、ＴｉＯ2層１４−１、１４−２の表面に付着した燃料ガス１１中に含まれるミスト、有機物などの固着物をＴｉＯ2の光触媒の機能が発揮されることによりＴｉＯ2層１４−１、１４−２の表面の汚れを安定して除去することができる。
【００８４】
よって、第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力の低下を更に確実に防止でき、窓１３を交換することなく、燃料ガス１１の分析の測定精度を維持しつつ更に安定してガス分析を行うことができる。
【００８５】
また、第２のレーザ光１７がＴｉＯ2層１４−１の表面に照射される光量を更に増加させたい場合には、ダイクロイックミラー６１を複数設け、第２のレーザ光１７の反射回数を増大させ、多重反射させ、第２のレーザ光１７をＴｉＯ2層１４−１の表面に照射させるようにようにする。
【００８６】
また、本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄにおいては、突出部２８−１、２８−２内にＴｉＯ2コーティング窓１５−１、１５−２を設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＴｉＯ2コーティング窓１５−１のＴｉＯ2層１４−１の表面が第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力の低下を抑制することができればよいため、突出部２８−２内にＴｉＯ2コーティング窓１５−２を設けなくてもよい。
【００８７】
また、本実施例に係る第四のガス分析装置１０Ｄにおいては、突出部２８−１内にＯ3ガス５１を供給するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、突出部２８−１内にＮ2ガス６２を供給するようにしてもよい。また、Ｏ3ガス５１、不活性ガス３４の両方を供給するようにしてもよい。
【実施例５】
【００８８】
本発明による実施例５に係る第五のガス分析装置について、図１０を参照して説明する。
図１０は、本発明による実施例５に係る第五のガス分析装置の構成を簡略に示す概念図である。
本実施例に係る第五のガス分析装置は、図１に示す実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａ乃至図９に示す実施例４に係る第四のガス分析装置１０Ｄの構成と同様であるため、同一部材には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００８９】
図１０に示すように、本実施例に係る第五のガス分析装置１０Ｅは、前記図１に示した実施例１に係る第一のガス分析装置１０Ａの突出部２８−２内に第２の波長変換器２５が設けられ、第２の波長変換器２５と突出部２８−２の内壁２８ａとの間に、第１のレーザ光１６は透過し、第２のレーザ光１７を反射させるダイクロイックミラー６１と、レーザ照射領域である中心部分に孔７１を有する板７２と、第２の波長変換器２５と板７２との間に不活性ガス６２を供給する不活性ガス供給部６３と、を有するものである。
【００９０】
板７２にはレーザの照射領域である中心部分に孔７１が設けられているため、第１のレーザ光１６は孔７１を通過し、第２の波長変換器２５において第１のレーザ光１６の一部は波長変換され第２のレーザ光１７となる。ダイクロイックミラー６１は、第１のレーザ光１６を透過し、第２のレーザ光１７を反射するようにしたものであるため、第１のレーザ光１６はダイクロイックミラー６１を通過し、ダンパ３６で遮蔽される。また、第２のレーザ光１７はダイクロイックミラー６１で反射される。
【００９１】
また、板７２と第２の波長変換器２５との間には、凹レンズ７３が設けられている。ダイクロイックミラー６１で反射され、第２の波長変換器２５を通過した第２のレーザ光１７は、凹レンズ７３で光束が広がるため、孔７１を通過し、ＴｉＯ2コーティング窓１５の表面のＴｉＯ2層１４全体に照射させることができる。また、第２の波長変換器２５で波長変換された第２のレーザ光１７を反射ミラー３７を通過させた後、窓１３に照射するようにした場合、第２のレーザ光１７の一部が反射ミラー３７で遮断される虞がある。これに対し、第２の波長変換器２５で波長変換した第２のレーザ光１７は、第２の波長変換器２５とＴｉＯ2層１４との間に第２のレーザ光１７を遮断する反射ミラー３７などは設けられていない。このため、第２のレーザ光１７は反射ミラー３７などにより遮断されることなくＴｉＯ2層１４に照射することができる。
【００９２】
よって、ＴｉＯ2コーティング窓１５の表面のＴｉＯ2層１４全体に第２のレーザ光１７を照射することで、ＴｉＯ2層１４の表面全体に付着した燃料ガス１１中に含まれるミスト、有機物などの固着物をＴｉＯ2の光触媒の機能が発揮されることにより除去することができるため、検出器２０で検出される散乱光１９の光信号を増大させることができる。
【００９３】
また、不活性ガス供給部６３より不活性ガス６２を第２の波長変換器２５と板７２との間に供給する供給することで、突出部２８−２の板７２とダンパ３６との間の空間７４の圧力は燃料ガス１１が流れている燃料ガス抜出し管１２内の圧力よりも高く設定することができる。このため、燃料ガス１１が突出部２８−２の板７２とダンパ３６との間の空間７４に侵入するのを防ぐことができ、第２の波長変換器２５、ダイクロイックミラー６１が燃料ガス１１中に含まれるミスト、有機物などの固着物で汚染されるのを防ぐことができる。
【００９４】
よって、本実施例に係る第五のガス分析装置１０Ｅによれば、突出部２８−２内に第２の波長変換器２５と、第２の波長変換器２５と突出部２８−２の内壁２８ａとの間にダイクロイックミラー６１とを設けることで、第２のレーザ光１７のみをＴｉＯ2コーティング窓１５の表面のＴｉＯ2層１４全体に照射させることができる。このため、ＴｉＯ2層１４の表面全体に付着し、生成した燃料ガス１１中のミスト、固着物などをＴｉＯ2の光触媒の機能が発揮されることにより除去することができる。
【００９５】
従って、第１のレーザ光１６及び散乱光１９のレーザ出力の低下を更に広範囲で防止し、レーザ出力低下に伴い測定能力が低下するのを防止できるため、窓１３を交換することなく、常時安定して燃料ガス１１の分析の測定精度を維持して測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上のように、本発明に係るガス分析装置は、油分を含む被測定ガスのガス分析の測定精度を維持することができるため、燃料ガスなど被測定ガスのガス成分の分析を行うガス分析装置に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００９７】
１０Ａ〜１０Ｅ  第一〜第五のガス分析装置
１１  燃料ガス
１２  燃料ガス抜出し管
１３  窓
１４  ＴｉＯ2層（光触媒層）
１５  酸化チタン（ＴｉＯ2）コーティング窓
１６、１６ａ、１６ｂ  第１のレーザ光
１７  第２のレーザ光
１８  光照射手段
１９  散乱光
２０  検出器
２１  煙道
２２  レーザ光
２３  レーザ照射装置
２４  第１の波長変換器
２５  第２の波長変換器
２６、３７、４３−１、４３−２  反射ミラー
２７、３８  集光レンズ
２８−１、２８−２  突出部
３１  中間層
３２−１、３２−２  保持部材
３３  ボルト
３４、６２  不活性ガス
３５、６３  不活性ガス供給部（不活性ガス供給手段）
３６、４６  ダンパ（遮蔽部材）
３９  分光器
４１  迂回通路
４２  ハーフミラー
４４、６１  ダイクロイックミラー
４５、７３  凹レンズ
５１  オゾン（Ｏ3）ガス
５２  オゾン（Ｏ3）ガス供給部（Ｏ3ガス供給手段）
７１  孔
７２  板
７４  空間
【図１】
0005563132.tif 000002
【図２】
0005563132.tif 000003
【図３】
0005563132.tif 000004
【図４】
0005563132.tif 000005
【図５】
0005563132.tif 000006
【図６】
0005563132.tif 000007
【図７】
0005563132.tif 000008
【図８】
0005563132.tif 000009
【図９】
0005563132.tif 000010
【図１０】
0005563132.tif 000011
【図１１】
0005563132.tif 000012